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Organización del control de movimiento para musculatura esquelética
Enfermedad de Hungtington: caudado y putamen, Parkinson: substancia nigra
ALS
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Kandel, cap 34
Unidad de contracción Muscular: Unidad Motora
Una otoneurona y todas las fibras que inerva (100 a 1000 fibras musculares)
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Una conducta refleja simple controlada por conecciones entre neuronas sensoriales y motoras
Kandel cap 12
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Organización somatotópica de la corteza motora
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Las motoneuronas en la espina dorsal estan “ordenadas”
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Unidad motora: una motoneurona y todas las fibras musculares que contacta.
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Tensión desarrollada depende de activación de las unidades
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Miosina-
ATPasa, pH neutro
Miosina-
ATPasa, pH acido
NADH deshidrogenasa
Tipo I: rojas lentas (S), Tipo II A: rápidas resistentes a fatiga (FR) y tipo II B: rápidas fatigables (FF)
Criterios generales: Metabolismo y rapidez de la contraccion.
Parametros evaluados: diámetro, irrigación, cantidad de mitocondrias, niveles de mioglobina, cinética de la miosina ATPasa, cantidad de retículo, cantidad de Ca-ATPasa en RS, reservas de glicógeno
Tipo I
Gastrocnemius de gato
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Corte transversal, tinción para capilares
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Tension isometrica
Tension isotonica
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La longitud del músculo no cambia
El músculo se acorta
Contracciones isométricas (longitud constante) e isotónicas (carga constante)
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Tensión isométrica
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Registros en unidades motoras del gastrocnemius de gato
Estim a frecuencia caracteristica de cada una
Estim.con 40 pps por 0.33 s, cada s
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Mayor R, por lo tanto el efecto de la corriente sináptica es mayor
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Las características cinéticas del twitch son modificables
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Mecanismo Molecular de la Contracción
Posibilidades
Que se acorten los filamentos
Que se interdigiten los filamentos
Aspectos estructurales, microscopia electronica
(Difraccion rayos X)
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A specially constructed microscope in which the entering light is split into two beams which pass through the specimen and are recombined in the image plane where the interference effects make the transparent (invisible) refractile object details become visible as intensity differences; permits measurements of light retardation, index of refraction, and thickness and mass of specimen; it is useful in the examination of living or unstained cells.
Microscopio de interferencia
Nature 173: 971-973, 1954 AF Huxley, Niedergerke
Nature 173: 973-976, 1954 H Huxley, Hanson
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El sarcomeroMiosina: 11 nm, actina 5 nm
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Se extrae miosina
A
I
Z
Se extrae miosina
Identificacion de componentes del sarcomero (miofibrillas de un homogenizado)
H y H, 1954
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Acortamiento inducido por ATP ( y estiramiento inducido por….)
H Y H, 1954
(contraste aumentado)
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H y N, 1954
Estiramiento pasivo Tetano isotonico
Celulas musculares individuales
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Miosina
Actina
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Caracteristicas Moleculares de las Proteinas Involucradas
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Algunos componentes de las miofibrillas
Titina, creatina quinasa, prot. M, prot. C, paramiosina,Nebulina, etc.
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Diferencias: dominios de union a diferentes ligandos
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Filamentos de actina, tincion negativa
G actina: 42 KD
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Actina + HMM
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Tn C, Tn T, Tn I
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Interaccion de titina con los filamentos de actina y miosina
PM: 3-3,7 Mda
“Resorte molecular” que da cuenta de parte de la tension pasiva
PNAS 100: 12688-12693, 2003
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Aspectos Mecanicos
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La longitud del músculo no cambia
El músculo se acorta
Contracciones isométricas (longitud constante) e isotónicas (carga constante)
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Sartorius semitendinosus
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Elasticidad del (los) puente(s)
Generacion de fuerza por miosina ligada? nuevas cabezas?
Lo que ocurre en un sarcomero no es identico al total?
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Aspectos Bioquimicos
Estado “contraido”
Estado “relajado”
Rigor Mortis
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M-ATPasa0,01 ATP/seg
M+Factina 4,5 ATP/seg in vitro, 6,3 ATP/seg in vivo
[NADH] prop Abs 340 nm
rapida rapida lenta
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![Page 45: Organización del control de movimiento para musculatura esquelética Enfermedad de Hungtington: caudado y putamen, Parkinson: substancia nigra ALS](https://reader036.vdocumento.com/reader036/viewer/2022081603/5665b4901a28abb57c923667/html5/thumbnails/45.jpg)
http://research.biology.arizona.edu/myosin/default.html
![Page 46: Organización del control de movimiento para musculatura esquelética Enfermedad de Hungtington: caudado y putamen, Parkinson: substancia nigra ALS](https://reader036.vdocumento.com/reader036/viewer/2022081603/5665b4901a28abb57c923667/html5/thumbnails/46.jpg)
![Page 47: Organización del control de movimiento para musculatura esquelética Enfermedad de Hungtington: caudado y putamen, Parkinson: substancia nigra ALS](https://reader036.vdocumento.com/reader036/viewer/2022081603/5665b4901a28abb57c923667/html5/thumbnails/47.jpg)
Cadenas livianas
![Page 48: Organización del control de movimiento para musculatura esquelética Enfermedad de Hungtington: caudado y putamen, Parkinson: substancia nigra ALS](https://reader036.vdocumento.com/reader036/viewer/2022081603/5665b4901a28abb57c923667/html5/thumbnails/48.jpg)
“estiramiento para tocar la cuerda”
acomodamiento
afianzar, amartillar
liberacion de Pi permite movimiento
ATP cambia forma de M y se libera de actina
freno
Mutantes con dif cineticas de union y desunion
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![Page 50: Organización del control de movimiento para musculatura esquelética Enfermedad de Hungtington: caudado y putamen, Parkinson: substancia nigra ALS](https://reader036.vdocumento.com/reader036/viewer/2022081603/5665b4901a28abb57c923667/html5/thumbnails/50.jpg)
![Page 51: Organización del control de movimiento para musculatura esquelética Enfermedad de Hungtington: caudado y putamen, Parkinson: substancia nigra ALS](https://reader036.vdocumento.com/reader036/viewer/2022081603/5665b4901a28abb57c923667/html5/thumbnails/51.jpg)
![Page 52: Organización del control de movimiento para musculatura esquelética Enfermedad de Hungtington: caudado y putamen, Parkinson: substancia nigra ALS](https://reader036.vdocumento.com/reader036/viewer/2022081603/5665b4901a28abb57c923667/html5/thumbnails/52.jpg)
Regulacion por Calcio
![Page 53: Organización del control de movimiento para musculatura esquelética Enfermedad de Hungtington: caudado y putamen, Parkinson: substancia nigra ALS](https://reader036.vdocumento.com/reader036/viewer/2022081603/5665b4901a28abb57c923667/html5/thumbnails/53.jpg)
La posición de la tropomiosina con respecto a actina cambia cuando hay calcio alto
![Page 54: Organización del control de movimiento para musculatura esquelética Enfermedad de Hungtington: caudado y putamen, Parkinson: substancia nigra ALS](https://reader036.vdocumento.com/reader036/viewer/2022081603/5665b4901a28abb57c923667/html5/thumbnails/54.jpg)
![Page 55: Organización del control de movimiento para musculatura esquelética Enfermedad de Hungtington: caudado y putamen, Parkinson: substancia nigra ALS](https://reader036.vdocumento.com/reader036/viewer/2022081603/5665b4901a28abb57c923667/html5/thumbnails/55.jpg)
Estudios recientes: Intercambio de Tn en miofibrillas aisladas J Phys 552.3: 917-931, 03
![Page 56: Organización del control de movimiento para musculatura esquelética Enfermedad de Hungtington: caudado y putamen, Parkinson: substancia nigra ALS](https://reader036.vdocumento.com/reader036/viewer/2022081603/5665b4901a28abb57c923667/html5/thumbnails/56.jpg)
Regulacion por calcio en musculo liso
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La Pinza Optica
![Page 58: Organización del control de movimiento para musculatura esquelética Enfermedad de Hungtington: caudado y putamen, Parkinson: substancia nigra ALS](https://reader036.vdocumento.com/reader036/viewer/2022081603/5665b4901a28abb57c923667/html5/thumbnails/58.jpg)
Fuerzas: presión de radiación que surgen del momentum de la luz. (PNAS 94: 4853-4860, 1997)
Nature
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Cellular Microbiol 8: 23-3-2, 2006
Movimiento polarizado
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